RU2025305C1

RU2025305C1 - Two-speed drive of power take-off shafts of transport vehicle

Info

Publication number: RU2025305C1
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Бобровник
Original assignee: Белорусская государственная политехническая академия
Priority date: 1991-02-06
Filing date: 1991-02-06
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: general-purpose row crop tractors. SUBSTANCE: drive comprises engine, transmission for transmitting torque to driving wheels via clutch, gearbox and rear axle. Using equipment receives energy through synchronous or independent power take-off shaft, gear wheels of reduction units and gearbox, and couplings. The links of kinematic chain connect gearbox main shaft by flexible linkage through gearshift coupling with extension of lower rear power take-off shaft and, via gearbox countershaft, sliding gear and gearshift coupling, with extension of front power take-off shaft. Drive of front power take-off shaft includes coupling for selective meshing by gears with countershaft or with engine. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к механизмам приводов валов отбора мощности, используемых на универсально-пропашных транспортных средствах. The invention relates to the field of transport engineering, in particular to mechanisms for drives of power take-off shafts used on universal-row vehicles.

Известны валы отбора мощности (ВОМ) тракторов, служащие для привода от двигателя рабочих органов сельскохозяйственных машин. По принципу действия их подразделяют на зависимые, частично независимые, независимые и синхронные [1] . Задний вал отбора мощности имеет две скорости 540 об/мин и 1000 об/мин при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Обороты синхронного вала отбора мощности составляют 3,5 оборота на 1 м пути. Known power take-off shafts (PTOs) of tractors that serve to drive the working bodies of agricultural machines from the engine. According to the principle of action, they are divided into dependent, partially independent, independent and synchronous [1]. The rear power take-off shaft has two speeds of 540 rpm and 1000 rpm at the rated engine speed. The revolutions of the synchronous power take-off shaft are 3.5 revolutions per 1 m of track.

Задний ВОМ трактора МТЗ-80 является комбинированным и в зависимости от включенного привода может быть независимым и синхронным. The rear PTO of the MTZ-80 tractor is combined and, depending on the drive turned on, it can be independent and synchronous.

Двухскоростной независимый ВОМ обеспечивается за счет двухступенчатого редуктора, установленного в корпусе сцепления. Переключение привода с независимого на синхронный и наоборот производится посредством с муфты. Движение от ведомого вала двухступенчатого редуктора через внутренний вал и муфту передается валу коронной шестерни планетарного редуктора (независимый привод). Перемещение муфты вперед приводит к ее разъединению с валом и соединению со шлицами ступицы ведущей шестерни второй ступени редуктора коробки передач (синхронный вал отбора мощности). Планетарный редуктор ВОМ имеет передаточное число 1,47 и состоит из ведущей коронной шестерни, трех сателлитов, солнечной шестерни, водила, плавающих тормозов водила и солнечной шестерни. При затянутом тормозе солнечной шестерни и отпущенном тормозе водила движение от корронной шестерни передается сателлитам, обкатывающимся вокруг неподвижной солнечной шестерни, и далее на водило и хвостовик [2]. A two-speed independent PTO is provided by a two-stage gearbox installed in the clutch housing. The drive is switched from independent to synchronous and vice versa by means of a coupling. The movement from the driven shaft of the two-stage gearbox through the internal shaft and clutch is transmitted to the shaft of the planetary gear ring gear (independent drive). Moving the clutch forward leads to its separation from the shaft and connection to the splines of the hub of the drive gear of the second stage of the gearbox gearbox (synchronous power take-off shaft). The PTO planetary gearbox has a gear ratio of 1.47 and consists of a drive crown gear, three satellites, a sun gear, a carrier, floating carrier brakes and a sun gear. When the sun gear brake is applied and the carrier brake is released, the movement from the crown gear is transmitted to the satellites rolling around the stationary sun gear, and then to the carrier and shank [2].

Недостаток известного устройства - невозможность передачи крутящего момента одновременно синхронному и независимому ВОМ, которая приводит к усложнению конструкций сельскохозяйственных машин. A disadvantage of the known device is the inability to transmit torque simultaneously to a synchronous and independent PTO, which leads to a complication of the construction of agricultural machines.

Известно устройство, используемое для передачи крутящего момента от двух расположенных источников вращения к выходным хвостовикам независимого и синхронного валов отбора мощности [3]. Это устройство расширяет функциональные возможности универсально-пропашного трактора. Однако для обеспечения работоспособности такой конструкции необходимо предусмотреть в кинематической схеме специальный дифференциальный механизм, что невозможно выполнить в корпусе заднего моста универсально-пропашного трактора без существенных конструктивных изменений. A device is known that is used to transmit torque from two located sources of rotation to the output shanks of independent and synchronous power take-off shafts [3]. This device extends the functionality of the universal row-crop tractor. However, to ensure the operability of such a design, it is necessary to provide a special differential mechanism in the kinematic scheme, which cannot be performed in the rear axle housing of a universal row-crop tractor without significant structural changes.

Отсутствие одновременно работающих валов отбора мощности приводит к созданию сельскохозяйственных машин со сложными кинематическими цепями, с приводом рабочих органов от независимого ВОМа и созданию синхронного привода от ходовых систем сельскохозяйственных машин. The absence of simultaneously operating power take-off shafts leads to the creation of agricultural machines with complex kinematic chains, with the drive of the working bodies from an independent PTO and the creation of a synchronous drive from the running systems of agricultural machines.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств транспортного средства путем расширения режимов работы валов отбора мощности. The purpose of the invention is to improve the performance of the vehicle by expanding the operating modes of the power take-off shafts.

Указанная цель достигается тем, что устанавливаемый на универсально-пропашной трактор механизм снабжен звеньями, соединяющими вторичный вал коробки передач гибкой связью через муфту переключения с хвостовиком нижнего заднего вала отбора мощности, и через промежуточный вал, подвижную шестерню и муфту переключения с хвостовиком переднего вала отбора мощности. Ведомое колесо гибкой связи установлено соосно муфте переключения, соединяющей в одном положении нижний хвостовик заднего ВОМа и хвостовик переднего ВОМа с гибкой связью, в другом положении - нижнего заднего хвостовика вала отбора мощности с промежуточным валом, а в третьем положении - с отключенным нижним хвостовиком заднего ВОМа. Привод хвостовика переднего ВОМа снабжен муфтой для выборочного соединения с промежуточным валом или с зубатым колесом, взаимодействующим с колесом второй ступени редуктора вала отбора мощности. This goal is achieved by the fact that the mechanism mounted on the universal cultivating tractor is equipped with links connecting the secondary shaft of the gearbox by flexible coupling through a shift clutch with a shank of the lower rear power take-off shaft, and through an intermediate shaft, a movable gear and a shift clutch with a shank of the front power take-off shaft . The flexible coupling driven wheel is mounted coaxially with the switching clutch connecting in one position the lower rear PTO shaft and the front PTO shaft with flexible coupling, in the other position - the lower rear PTO shaft with the intermediate shaft, and in the third position - with the lower rear PTO shaft disconnected . The drive shaft of the front PTO shaft is equipped with a coupling for selective connection with an intermediate shaft or with a gear wheel interacting with the wheel of the second stage of the power take-off shaft gearbox.

На чертеже представлена кинематическая схема двухскоростного механизма. The drawing shows a kinematic diagram of a two-speed mechanism.

Универсально-пропашной трактор, в котором применен предложенный двухскоростной механизм привода валов отбора мощности, содержит двигатель 1, главную муфту сцепления 2, коробку передач 3, задний мост 4, в котором расположена главная передача 5, дифференциал 6, конечная передача 7, ведущие колеса 8. Механизм привода валов отбора мощности содержит двухступенчатый редуктор 9, имеющий двойную ведущую шестерню 10, взаимодействующую с ведомой шестерней первой ступени редуктора 11 и ведомой шестерней второй ступени редуктора 12, а также подвижную муфту 13. A universal row-crop tractor, in which the proposed two-speed power take-off drive mechanism is applied, contains an engine 1, a main clutch 2, a gearbox 3, a rear axle 4 in which the main gear 5, differential 6, final gear 7, drive wheels 8 are located The power take-off drive shaft drive mechanism comprises a two-stage gearbox 9 having a double drive gear 10 interacting with the driven gear of the first gear stage 11 and the driven gear of the second gear stage 12, as well as a movable clutch thirteen.

Двухскоростной редуктор 9 расположен в корпусе главной муфты сцепления 2. Механизм привода валов отбора мощности имеет планетарный редуктор 14 комбинированного вала отбора мощности, содержащий коронную шестерню 15, сателлиты 16, хвостовик вала отбора мощности 17, солнечную шестерню 18, тормозные барабаны водила 19 и солнечной шестерни 20. Крутящий момент к планетарному редуктору передается валом коронной шестерни 21, а снимается с хвостовика вала отбора мощности 17, имеющего ограждение. A two-speed gearbox 9 is located in the housing of the main clutch 2. The drive mechanism for the power take-off shafts has a planetary gear 14 of the combined power take-off shaft containing a ring gear 15, satellites 16, a shaft of a power take-off shaft 17, a sun gear 18, brake drums of a carrier 19 and a sun gear 20. The torque to the planetary gear is transmitted by the shaft of the ring gear 21, and is removed from the shank of the power take-off shaft 17, having a guard.

Перед редуктором установлена муфта переключения 22, соединяющая внутренний вал 23 с планетарным редуктором 14 или полый вал 24, связанный с неподвижной шестерней вторичного вала коробки передач 24, а через колесо 26 - с вторичным валом коробки передач 27. С двойной ведущей шестерни 10 через ведомую шестерню первой ступени редуктора 11, зубчатое колесо 28 и муфту 29 крутящий момент передается на хвостовик переднего вала отбора мощности 30. Зубчатая муфта 29 может соединять передний вал 30 через шестерню 31 и подвижное колесо 32, установленное соосно промежуточному валу 33 и муфту переключения 34 с нижним задним хвостовиком вала отбора мощности 35. In front of the gearbox, a shift clutch 22 is mounted connecting the inner shaft 23 to the planetary gearbox 14 or the hollow shaft 24 connected to the stationary gear of the secondary shaft of the gearbox 24, and through the wheel 26 to the secondary shaft of the gearbox 27. With a double pinion gear 10 through the driven gear the first gear stage 11, the gear wheel 28 and the clutch 29, the torque is transmitted to the shank of the front power take-off shaft 30. The gear clutch 29 can connect the front shaft 30 through the gear 31 and the movable wheel 32 mounted coaxially between exact shaft 33 and the shift sleeve 34 with the lower rear PTO shaft 35.

Устройство снабжено гибкой связью 36, ведущее звено которого 37 установлено на полом валу 24, ведомое звено 38 установлено на полом валу 39, на котором закреплена полумуфта 40. The device is equipped with flexible coupling 36, the leading link of which 37 is mounted on the hollow shaft 24, the driven link 38 is mounted on the hollow shaft 39, on which the coupling half 40 is fixed.

Двухскоростной механизм привода валов отбора мощности транспортного средства работает следующим образом. The two-speed drive mechanism of the power take-off shafts of the vehicle operates as follows.

Крутящий момент от двигателя 1 через главную муфту сцепления 2, коробку передач 3 и задний мост 4 передается к ведущим колесам 8. Для получения синхронного вала отбора мощности хвостовика 17 включают муфту переключения 22 в положение, соединяющее вал коронной шестерни 21 с неподвижной шестерней вторичного вала коробки передач 25, соединенной через колесо 26 с вторичным валом коробки передач 27. Скорость хвостовика вала отбора мощности 17 будет пропорциональна скорости ведущих колес 8, соедненных с вторичным валом коробки передач 27 через главную передачу 5, дифференциал 6, конечную передачу 7. Для получения хвостовиком 17 независимого вала отбора мощности муфту переключения 22 переключают таким образом, что вал коронной шестерни 21 соединяется с внутренним валом 23, связанным через двухступенчатый редуктор 9 с двигателем 1. На внутреннем валу 23 установлена подвижная муфта переключения 13, соединяющая хвостовик 17 с двигателем 1 через зубчатую пару 10 и 11 или 10 и 12. Torque from the engine 1 through the main clutch 2, the gearbox 3 and the rear axle 4 is transmitted to the drive wheels 8. To obtain a synchronous power take-off shaft of the shank 17, include a shift clutch 22 in the position connecting the shaft of the ring gear 21 with the stationary gear of the secondary shaft of the box gears 25 connected via a wheel 26 to the secondary shaft of the gearbox 27. The speed of the shank of the power take-off shaft 17 will be proportional to the speed of the drive wheels 8 connected to the secondary shaft of the gearbox 27 through the main drive gear 5, differential 6, final drive 7. To get the independent power take-off shaft by the shank 17, the shift clutch 22 is switched so that the ring gear shaft 21 is connected to the inner shaft 23, connected through a two-stage gearbox 9 to the engine 1. On the inner shaft 23 is installed a movable shift clutch 13 connecting the shank 17 to the engine 1 through a gear pair 10 and 11 or 10 and 12.

Для получения синхронной частоты вращения хвостовиком 35 муфту переключения 34 переводят в положение, соединяющее ее с полумуфтой 40, соосно установленной ведомому звену 38. Крутящий момент с неподвижной шестерни вторичного вала коробки передач 25 через гибкую связь 36 передается полумуфте 40 и далее - на хвостовик 35. Для получения независимой частоты вращения хвостовика 35 подвижное колесо 32 вводят в зацепление с зубчатым колесом 28, соединенным через колеса 11 и 10 с двигателем 1. Крутящий момент с промежуточного вала 33, полумуфту 34 передается на хвостовик 35. To obtain a synchronous speed of rotation by the shank 35, the shift clutch 34 is moved to the position connecting it to the coupling half 40 coaxially mounted to the driven link 38. The torque from the stationary gear of the secondary shaft of the gearbox 25 is transmitted through the flexible coupling 36 to the coupling half 40 and then to the shank 35. To obtain an independent rotational speed of the shank 35, the movable wheel 32 is engaged with a gear 28 connected through the wheels 11 and 10 to the engine 1. The torque from the intermediate shaft 33, the coupling half 34 is transmitted to x ostovik 35.

Для получения независимой частоты переднего вала 30 муфту 29 переключают таким образом, что зубчатый венец муфты вводят в зацепление с зубчатым колесом 28. Для получения синхронной частоты колесо 32 переводят в зацепление с шестерней 31, и крутящий момент с ведомого звена 38 через полумуфту 40, промежуточный вал 33, колеса 32, 31 передается на передний вал 30. To obtain an independent frequency of the front shaft 30, the clutch 29 is switched so that the gear ring of the clutch is engaged with the gear 28. To obtain a synchronous frequency, the wheel 32 is engaged with the gear 31, and the torque from the driven link 38 through the coupling half 40, intermediate shaft 33, wheels 32, 31 are transmitted to the front shaft 30.

Снабжение хвостовика переднего вала отбора мощности муфтой позволяет выборочно соединять его с промежуточным валом для получения синхронной часоты или с зубчатым колесом, взаимодействующим с колесом второй ступени редуктора вала отбора мощности, позволяет получить независимую частоту вращения хвостовика. The supply of the shank of the front PTO shaft with a clutch allows you to selectively connect it to the intermediate shaft to obtain a synchronous clock or with a gear wheel interacting with the wheel of the second stage of the PTO gearbox, allows you to obtain an independent rotational speed of the shank.

Независимая частота вращения вала отбора мощности 35 получается при переводе муфты переключения 34 в положение, когда нижний хвостовик 35 соединяется с промежуточным валом 33, а подвижное колесо 32 введено в зацепление с колесом 28. Крутящий момент от двигателя 1 через двойную ведущую шестерню 10, ведомую шестерню первой ступени редуктора 11, колеса 28 и 32 передается на промежуточный вал 33 и далее через полумуфту 34 - к хвостовику 35. An independent rotational speed of the power take-off shaft 35 is obtained by shifting the clutch 34 to the position where the lower shank 35 is connected to the intermediate shaft 33 and the movable wheel 32 is engaged with the wheel 28. The torque from the engine 1 through the double drive gear 10, the driven gear the first gear stage 11, the wheels 28 and 32 are transmitted to the intermediate shaft 33 and then through the coupling half 34 to the shank 35.

Снабжение механизма кинематической цепью, звенья которой соединяют вторичный вал коробки передач гибкой связью 7 через муфту переключения с хвостовиком нижнего заднего вала отбора мощности, позволяет получить три режима работы верхнего заднего вала отбора мощности, два режима нижнего заднего вала отбора мощности и два режима переднего вала отбора мощности. Supply of the mechanism with a kinematic chain, the links of which connect the secondary shaft of the gearbox with flexible connection 7 through a switching clutch with a shank of the lower rear power take-off shaft, allows three modes of operation of the upper rear power take-off shaft, two modes of the lower rear power take-off shaft and two modes of the front power take-off power.

Claims

TWO-SPEED VEHICLE POWER SHAFT DRIVING MECHANISM, containing engine, transmission for transmitting torque to the engine through the clutch, gearbox, rear axle and selectively to the shanks of the front and rear synchronous or independent power take-off shafts mounted on the gear wheels of the gearboxes, couplings, shafts, or gears of the gearbox, characterized in that it is equipped with a kinematic chain, the links of which connect the secondary shaft of the gearbox by a flexible connection, via switching point with a shank of the lower rear power take-off shaft and through an intermediate shaft, a movable gear and a switch clutch with a shank of the front power take-off shaft, while the driven wheel of the flexible coupling is mounted coaxially with the switching clutch connecting the lower tail of the rear power take-off shaft and the shank in one position the front PTO with flexible coupling, in another position - the lower rear shank of the PTO with the intermediate shaft, and in the third position - with the lower tail com of the rear power take-off shaft, and the shank drive of the front power take-off shaft is equipped with a clutch for selectively connecting to the intermediate shaft or with a gear wheel interacting with the wheel of the second stage of the power take-off shaft gearbox.